精品解析:重庆市西南大学附中高2026届适应性测试(一)生物试题
2026-05-23
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.07 MB |
| 发布时间 | 2026-05-23 |
| 更新时间 | 2026-05-23 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58006462.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
西南大学附中高2026届适应性测试(一)生物试题
(满分:100分;考试时间:75分钟)
2026年5月
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔填涂;答非选择题时,必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写;必须在题号对应的答题区域内作答,超出答题区域书写无效;保持答卷清洁、完整。
3.考试结束后,将答题卡交回(试题卷学生保存,以备评讲)。
一、选择题:本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 大米中有直链淀粉和支链淀粉,以下说法正确的是( )
A. 所需合成酶不同 B. 都遇碘变蓝
C. 氧化分解成葡萄糖 D. 是细胞的结构物质
2. 细胞生长对于细胞周期的进展是必需的。例如,经典实验表明,切除变形虫(一种单细胞真核生物)的一部分细胞质,会阻止变形虫生长,变形虫便不会进行细胞分裂。下列说法错误的是( )
A. 变形虫经分裂间期进入分裂期时,其核DNA数已加倍
B. 可推测当细胞体积足够大时,细胞一定会进入分裂期
C. 细胞先生长再分裂,可为子细胞提供物质和结构基础
D. 高度分化的细胞通常不再分裂,但仍可继续生长
3. 下图是食物促进胃上皮细胞分泌胃酸的过程。胃酸除了具有辅助消化功能之外,还能导致胃灼热。下列说法错误的是( )
A. 食物和组织胺作为信号促进胃上皮细胞分泌胃酸
B. H⁺/K⁺-ATP 酶将 H⁺泵到胃腔中会增加胃液酸性
C. 胃酸分泌时上皮细胞朝向胃腔的膜面积有所增大
D. 组织胺抑制物和 H⁺/K⁺+ATP酶激活剂均会增强胃灼热
4. 研究发现,Mg2+通过水稻叶绿体膜定位的Mg2+转运蛋白M进入叶绿体,如下图所示。研究者构建了P基因敲除的突变水稻,发现M基因表达上升。下列叙述错误的是( )
A. P基因对M基因的作用是抑制
B. 若镁缺乏时叶肉细胞中蔗糖含量上升,最可能是细胞质基质中蔗糖合成增多引起
C. 与镁充足时相比,镁缺乏时水稻叶肉细胞中叶绿体上M蛋白数量少
D. 镁元素能参与光合作用、蛋白质合成、代谢调节等生理过程
5. 下列关于实验设计、操作与现象的叙述正确的是( )
A. 罗伯特森在电镜下观察细胞膜看到暗-亮-暗的三层结构,将细胞膜描述为静态的统一结构
B. 希尔在离体叶绿体悬浮液(有H2O,无CO2)中加入铁盐,光照下产生氧气和糖类
C. 低温诱导植物细胞染色体数目加倍时,卡诺氏液的作用是固定细胞形态,处理后需用体积分数为75%的酒精冲洗
D. DNA粗提取时,将新鲜的洋葱研磨液离心,取沉淀物加入预冷的酒精,静置2~3min即可出现白色丝状物
6. 软骨损伤是临床常见疾病,自身修复能力极差。研究者尝试利用诱导多能干细胞(iPS细胞)技术,将其定向分化为软骨细胞,用于修复缺损。该过程示意图如下,下列叙述正确的是( )
A. iPS细胞在体外培养时,需在培养液中添加血清,并提供95%O2和5%CO2混合气体环境
B. 利用iPS细胞诱导出机体的软骨细胞,体现了iPS细胞的全能性
C. 由iPS细胞定向分化为软骨细胞的过程中,细胞的遗传物质和mRNA种类均发生改变
D. 一定条件下,患者已分化的T细胞、B细胞也能被诱导成iPS细胞
7. 为探究外来入侵植物紫茎泽兰对本地植物群落的影响,在野外设置了4个不同入侵程度(以紫茎泽兰盖度表示)的样地,调查了群落中植物的物种丰富度,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A. 群落中所有植物种群的集合构成了该地区的生物多样性
B. 中度入侵时,群落仍存在垂直结构,但水平结构可能趋于简化
C. 重度入侵时,紫茎泽兰与本地植物的种间关系主要为寄生
D. 若停止人为干预,该群落将发生初生演替,最终恢复原有物种组成
8. 活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料。从染料废水污泥中筛选能高效降解活性黑5的假单胞杆菌,流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 培养基Ⅰ为选择培养基,除活性黑5外还需添加水、碳源、氮源以及抗生素
B. 制备培养基Ⅰ时,先调节pH后采用干热灭菌法彻底灭菌
C. 驯化后需提取菌体总RNA为模板,利用Taq酶和引物直接PCR来测定基因表达量
D. 选育出的高效降解菌需先扩大培养再接种至发酵罐
9. 健康成年人分别在早晨和下午进行相同高强度的长时间运动,运动后休息。检测其血浆醛固酮含量随时间的变化,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 运动期间,其内环境渗透压逐渐降低,从而刺激下丘脑渗透压感受器
B. 运动过程中,早晨组的血浆醛固酮含量始终高于下午组,说明早晨更适合高强度运动
C. 出汗后,垂体释放抗利尿激素增加,同时渴觉中枢兴奋
D. 若运动前口服等渗盐水,则运动后血浆醛固酮含量将比未饮水时更高
10. 光敏色素是植物感受光信号的重要物质,具有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)两种可逆转换形态,其调控种子萌发的分子机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 光敏色素是一类分布在分生组织细胞内的色素—蛋白复合体,主要吸收红光和远红光
B. Pfr与PIF1结合后,PIF1被降解,从而抑制赤霉素合成基因的表达
C. 赤霉素促进细胞分裂和细胞伸长,通过与脱落酸协同作用调节种子萌发
D. 由图可知,植物种子的萌发过程是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的
11. 研究者探究口服新型益生菌制剂(LP-X)对高脂饮食诱导的胰岛素抵抗小鼠血糖稳态的影响。将生理状态一致的小鼠随机分为三组:A组(正常饮食+生理盐水)、B组(高脂饮食+生理盐水)、C组(高脂饮食+LP-X)。连续干预8周后,检测空腹血糖浓度及血浆中胰高血糖素样肽-1(GLP-1,由肠道细胞分泌,可刺激胰岛B细胞分泌胰岛素)水平,结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
各组小鼠相关指标检测结果
组别
处理方式
空腹血糖(mmol/L)
血浆GLP-1水平(pmol/L)
A
正常饮食+生理盐水
5.2
12.5
B
高脂饮食+生理盐水
9.8
8.4
C
高脂饮食+LP-X
6.1
11.8
注:数据为平均值。
A. B组小鼠血糖显著高于A组,说明高脂饮食直接抑制了胰岛B细胞合成胰岛素的能力,导致胰岛素分泌不足
B. 对比B、C两组数据可知,LP-X通过完全恢复GLP-1水平至正常值,从而使得C组空腹血糖降低至与A组无差异
C. GLP-1作为信号分子,需通过体液运输作用于胰岛B细胞,体现了细胞间的信息交流功能
D. 若进一步检测发现C组小鼠肝糖原含量显著低于B组,则推测LP-X主要通过促进肝糖原分解来降低血糖
12. 春季花粉过敏是重庆地区高发的过敏性疾病,其发病机制及单克隆抗体药物的治疗原理如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 单抗药物通过阻断过敏原与辅助性T细胞的结合,抑制过敏反应的起始
B. 过敏原初次刺激机体时,细胞因子参与激活B细胞,使其增殖分化为浆细胞
C. 使用单抗药物后,过敏原再次进入机体时,仍能被树突状细胞特异性识别并激活辅助性T细胞
D. 肥大细胞释放的组胺作用于靶细胞后引起毛细血管扩张,该过程属于神经—体液调节
13. 调节性T细胞(Treg)可维持免疫稳态,肿瘤微环境中的乳酸能促进Treg增殖,帮助肿瘤逃避免疫监视,机制如图。为探究乳酸对Treg细胞的影响,研究人员在不同乳酸浓度下培养Treg细胞,检测其细胞分裂指数,下列叙述正确的是( )
注:Treg细胞还可通过表面的CD39和CD73蛋白,将微环境中的ATP水解为腺苷,腺苷与T细胞受体结合后抑制T细胞活性。
A. Treg细胞与细胞毒性T细胞起源于骨髓造血干细胞,且均在骨髓中完成分化和成熟过程
B. 肿瘤细胞通过无氧呼吸积累的乳酸能直接抑制细胞毒性T细胞的活性,导致免疫逃逸
C. 乳酸浓度越高,Treg细胞分裂指数越大,可知乳酸浓度与Treg增殖速率始终呈正相关
D. 抑制肿瘤微环境中的CD73活性或阻断腺苷受体信号,有望成为肿瘤免疫治疗的新思路
14. “共和国勋章”获得者李振声院士开创了小麦育种新方法,育种过程中涉及的部分品系如表所示。若将蓝粒小麦与普通小麦杂交,F1自交得到F2.下列说法错误的是( )
品系
普通小麦
蓝粒小麦
蓝粒单体小麦
缺体小麦
染色体组成
42W
40W+2E
40W+1E
40W
胚乳性状
种子呈白色
种子呈深蓝色
种子呈浅蓝色
种子呈白色
注:W代表来源于普通小麦的染色体,E代表来源于长穗偃麦草的染色体,40W+2E代表20对普通小麦的染色体和1对长穗偃麦草的染色体,40W+1E代表20对普通小麦的染色体和1条长穗偃麦草的染色体。
A. F1减数分裂Ⅰ前期会出现20个四分体
B. F2中得到蓝粒单体小麦的概率为1/8
C. 蓝粒单体小麦自交,能结出三种颜色的种子
D. 表中的缺体小麦属于染色体变异,最早出现在F3中
15. 人类细胞内Cas-8酶能够切割RIPK1蛋白,如图1所示。正常人体内未被切割的和被切割的RIPK1蛋白比例约为6∶4。RIPK1基因发生显性突变后,编码的RIPK1蛋白不能被Cas-8酶切割。患者因未被切割的蛋白比例失调而引发反复发作的发烧和炎症,即CRIA综合征。与该病有关的一个家族系谱图如图2所示,其中只有1位个体生殖细胞中的RIPK1基因发生了突变。不考虑X、Y染色体的同源区段,下列相关叙述正确的是( )
A. Cas-8酶断裂磷酸二酯键
B. Ⅱ-3的RIPK1突变基因来自Ⅰ-1的精细胞
C. Ⅱ-3的体内未被切割的RIPK1蛋白:被切割的RIPK1蛋白比例接近8∶2
D. Ⅱ-3和Ⅱ-4再生出一个患病男孩的概率是1/2
二、非选择题:本大题共5小题,共55分。
16. 焦虑、紧张是现代生活中常见的情绪应激反应,其产生与下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴,如图1)激活及肠道菌群失调密切相关,脑—肠轴是连接肠道菌群与神经系统的重要通路。长期焦虑状态下,机体常出现腹痛、腹胀、排便频率改变、免疫力下降等症状,同时伴随皮质醇和IL-6等物质含量异常。
注:副交感神经通过乙酰胆碱介导巨噬细胞释放促炎细胞因子IL-6,IL-6影响免疫系统功能。
(1)人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为________调节,其意义是________。
(2)长期焦虑时,相关神经中枢神经元产生兴奋,此时细胞膜内侧的电位表现为________;相关神经中枢________(填“促进”或“抑制”)副交感神经的活动,使巨噬细胞释放的IL-6减少,进而导致机体免疫力下降。
(3)研究人员利用抑郁焦虑模型(CRS)小鼠开展实验,结果如图2所示(注:DCA为乳酸合成抑制剂)。通过①②③④组推测运动缓解焦虑的机制________;若假说正确,预测第⑤组非焦虑样行为持续时间比第③④组________(“长”或“短”)。
(4)酸枣仁可调节肠道菌群,使菌群发酵膳食纤维产生短链脂肪酸(SCFA),对改善焦虑有一定作用。分组检测了大鼠肠道菌群相对丰度,结果如图3所示。结合脑—肠轴机制下列推测正确的是________(不定项)。
A. 肠道菌群失衡时,厚壁菌属可能通过释放物质影响大脑功能
B. 焦虑状态下,大脑通过副交感神经抑制肠道蠕动,导致腹胀
C. 酸枣仁促进拟杆菌属增殖,从而产生SCFA,促进5-羟色胺的分泌
D. 适当补充膳食纤维和益生菌能在一定程度上改善焦虑
17. 三峡库区消落带每年经历周期性水淹与干旱,植被恢复难度极大。传统人工修复多采用“均匀条带种植”模式,但存活率低、水土保持功能弱。
研究表明,植被自然恢复会形成两类空间分布格局(简称斑图):一是“大核斑图”,由少数大斑块和大量小斑块组成;二是“匀散斑图”,无明显大斑块,小斑块分布在小尺度上看似随机,大尺度上密度均匀。相关数据如下表。
植被模式
水淹存活率(%)
土壤侵蚀量(g·m-2·a-1)
局部破坏恢复时间(年)
均匀条带(人工)
31.2
86.5
2.1
大核斑图
75.8
32.7
3.5
匀散斑图
89.4
21.3
6.8
(1)退水后的自然恢复属于________(初生/次生)演替。
(2)根据上表分析,三种模式中生态系统抵抗力稳定性最高的是________,判断依据是________。
(3)进一步研究发现,大核斑图中存在一种“吞噬效应”:在环境胁迫下,小斑块内的资源(如养分、水分)会逐渐耗散并被大斑块吸收,导致小斑块消亡而大斑块持续扩张。请结合“吞噬效应”,解释大核斑图模式水淹存活率远高于均匀条带模式的原因________。
(4)下列关于消落带生态修复的说法,错误的是________。(不定项)
A. 消落带植物必须同时具有耐水淹与耐干旱的适应性特征
B. 修复时应优先选择外来速生树种,快速提高植被覆盖率
C. 斑块化修复能提高生物多样性,为不同生物提供生态位
D. 消落带生态系统的主要功能是涵养水源和保持水土
E. 大核斑图中,大斑块的存在为整个系统提供了“种子库”,有利于灾后恢复
F. 匀散斑图一旦遭到局部破坏,能快速通过周围斑块的扩张实现恢复
(5)基于本研究结果,某同学提出三峡消落带生态修复的策略应为:“彻底清除现有植被,人工重建匀散斑图模式”。请结合一项生态工程基本原理,评价该方案是否科学并解释________。
18. 高温胁迫会导致粮食减产。科研人员将水稻叶绿体中编码光反应关键蛋白(D1蛋白)的基因psbA转入水稻染色体DNA上,人为建立D1蛋白的补充途径,获得了高温胁迫下产量显著提高的纯合R品系水稻。
(1)光反应关键蛋白(D1蛋白)通常与光合色素结合形成位于类囊体薄膜上的光合复合体,推测该复合体的作用是________。
(2)从遗传育种角度分析,科研人员通过将psbA基因转入细胞核而非转入叶绿体建立D1蛋白补充途径的优点是________。
(3)为证明实验中R品系水稻细胞中表达的D1蛋白能正确定位到类囊体薄膜上,设计下表实验,请在横线处将过程补充完整。
组别
实验材料
温度条件
实验处理
检测指标
1
野生型水稻
________
加入胶体金标记的D1蛋白抗体
________
2
R品系水稻
高温
注:胶体金在电子显微镜视野下呈小黑点,与周围浅色的生物组织背景形成极其鲜明的反差,可以用于识别和计数。
科研人员通过该实验证实了D1蛋白的定位正确,支持此结论的实验结果应为________。
19. Leber遗传性视神经病变(LHON)与线粒体DNA中的C基因(C-)突变和常染色体上的H基因(H-)突变都有关(显隐性未知)。已知C基因和H基因双突变时才会引发LHON。其中C基因编码线粒体电子传递链中的蛋白,H基因的表达产物mt-TyrRS是一种酶,如图1所示。
(1)图1中的化合物1能直接为生命活动供能,它的结构可以简写成________。结合图2推测H基因和C基因突变引起LHON的发病机制,从①到④中选择合适的变化,完善发病机制。甲、乙分别是:________、________。
①电子传递链相关蛋白的翻译过程受阻②电子传递链相关蛋白的转录过程受阻③细胞坏死④细胞凋亡
(2)对某LHON家系患病情况如图3,检测部分个体H基因的结果如下表。据此推测,突变的H基因(H-)为________(①显性/②隐性)遗传。以H+/H-代表H基因的等位基因。若该家系的Ⅱ-1与基因型为C+H+H-的女性婚配,则后代患病的概率为________。
家系个体
Ⅰ-2
Ⅱ-1
Ⅱ-2
H基因的等位基因种类
1
1
2
(3)LHON患者的症状主要表现为视力下降,较少累及其他组织和细胞。最可能的原因是________。(单选)
A. 视神经细胞高度分化且不可再生
B. 视神经细胞对能量缺陷敏感度更高
C. 其他组织细胞没有C基因和H基因
D. 其他组织细胞不表达C基因和H基因
(4)一对同卵双胞胎携带相同线粒体致病基因(C-)可发病情况截然不同,已知患病的那个人长期吸烟而另一个不吸烟。从表观遗传的角度分析,原因是________。
20. CRISPR/Cas9是应用最广泛的基因组编辑技术,使用该技术,需要向要进行编辑的细胞加入以下组分:人工设计的gRNA和核酸酶Cas9.研究团队利用CRISPR/Cas9系统对水稻SBE酶的SBE基因进行定点突变,部分操作过程如图所示。
(1)gRNA表达盒是为了让植物细胞能表达出有功能的gRNA,结合图推测,大量获取靶点DNA片段采用的技术是________。构建的gRNA表达盒中相关元件的正确排序:启动子→________(填序号)。(gRNA骨架编码序列是编码gRNA上与Cas9蛋白结合的序列)
①gRNA骨架编码序列②突变前SBE基因的部分序列③突变后SBE基因的部分序列④Cas9基因序列⑤终止子⑥终止密码子
(2)为提高农杆菌转化效率,CRISPR/Cas9-MH重组载体的T-DNA上只能保留必要的DNA序列。LB、RB分别是T-DNA的左右边界,请在下图中标出它们的位置并标注。(如,)
(3)步骤Ⅱ的培养基不仅要保证水稻细胞营养,还要筛选细胞再诱导发育成植株,培养基成分除生长所需的营养物质外,还需添加________、________(依次写具体的物质名称)。
(4)若靶点选的是SBE基因的启动子序列,想要探究基因编辑后植株的内源SBE基因是否被转录,应检测________分子的有无。需用________植株为阴性对照,用已知能成功关闭SBE基因的突变体植株为阳性对照。
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西南大学附中高2026届适应性测试(一)生物试题
(满分:100分;考试时间:75分钟)
2026年5月
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔填涂;答非选择题时,必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写;必须在题号对应的答题区域内作答,超出答题区域书写无效;保持答卷清洁、完整。
3.考试结束后,将答题卡交回(试题卷学生保存,以备评讲)。
一、选择题:本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 大米中有直链淀粉和支链淀粉,以下说法正确的是( )
A. 所需合成酶不同 B. 都遇碘变蓝
C. 氧化分解成葡萄糖 D. 是细胞的结构物质
【答案】A
【解析】
【详解】A、直链淀粉和支链淀粉的结构不同,合成时所需的酶也不同(直链淀粉由淀粉合成酶催化,支链淀粉还需要淀粉分支酶),A正确;
B、直链淀粉遇碘变蓝色,支链淀粉遇碘变紫红色,B错误;
C、淀粉水解的最终产物是葡萄糖,氧化分解是细胞呼吸的过程,产物是CO2和H2O,C错误;
D、淀粉是植物细胞的储能物质,不是结构物质,D错误。
2. 细胞生长对于细胞周期的进展是必需的。例如,经典实验表明,切除变形虫(一种单细胞真核生物)的一部分细胞质,会阻止变形虫生长,变形虫便不会进行细胞分裂。下列说法错误的是( )
A. 变形虫经分裂间期进入分裂期时,其核DNA数已加倍
B. 可推测当细胞体积足够大时,细胞一定会进入分裂期
C. 细胞先生长再分裂,可为子细胞提供物质和结构基础
D. 高度分化的细胞通常不再分裂,但仍可继续生长
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞分裂间期完成DNA的复制和有关蛋白质的合成,间期结束后核DNA数加倍,随后进入分裂期,变形虫是具有细胞周期的真核生物,该特点成立,A正确;
B、题干信息说明细胞生长是细胞分裂的必要条件(没有生长就不能分裂),而非充分条件,细胞进入分裂期还需要满足DNA复制完成、调节因子具备等其他条件,B错误;
C、细胞生长过程中会积累营养物质、合成生命活动所需的各类物质和结构,先生长再分裂可以为分裂产生的子细胞提供必要的物质和结构基础,C正确;
D、高度分化的细胞通常丧失分裂能力,但仍可以通过物质积累实现细胞体积增大等生长过程,如人体的神经细胞,D正确。
3. 下图是食物促进胃上皮细胞分泌胃酸的过程。胃酸除了具有辅助消化功能之外,还能导致胃灼热。下列说法错误的是( )
A. 食物和组织胺作为信号促进胃上皮细胞分泌胃酸
B. H⁺/K⁺-ATP 酶将 H⁺泵到胃腔中会增加胃液酸性
C. 胃酸分泌时上皮细胞朝向胃腔的膜面积有所增大
D. 组织胺抑制物和 H⁺/K⁺+ATP酶激活剂均会增强胃灼热
【答案】D
【解析】
【分析】如图:胃上皮细胞内的H+/K+-ATP酶无活性,受食物和组织胺刺激,变为有活性的并且使上皮细胞朝向胃腔的膜面积有所增大。
【详解】A、从题图可以看出,食物刺激或者组织胺与相应受体结合,都能够促使携带有活性的H+/K+-ATP酶的囊泡膜与朝向胃腔一侧的细胞膜融合,从而促进胃上皮细胞分泌胃酸,所以食物和组织胺作为信号促进胃上皮细胞分泌胃酸,A正确;
B、分析示意图,受到食物刺激,无活性的H+/K+-ATP酶变成有活性的H+/K+-ATP酶,ATP分解提供能量,胃上皮细胞排出H+,吸收钾离子,使胃液酸性增加,B正确;
C、从图中能够观察到,胃酸分泌时,上皮细胞朝向胃腔一侧的细胞膜出现折叠,这意味着上皮细胞朝向胃腔的膜面积有所增大,C正确;
D、组织胺抑制物和H+/K+-ATP酶抑制物会导致胃酸分泌减少,减轻胃灼热,D错误。
故选D。
4. 研究发现,Mg2+通过水稻叶绿体膜定位的Mg2+转运蛋白M进入叶绿体,如下图所示。研究者构建了P基因敲除的突变水稻,发现M基因表达上升。下列叙述错误的是( )
A. P基因对M基因的作用是抑制
B. 若镁缺乏时叶肉细胞中蔗糖含量上升,最可能是细胞质基质中蔗糖合成增多引起
C. 与镁充足时相比,镁缺乏时水稻叶肉细胞中叶绿体上M蛋白数量少
D. 镁元素能参与光合作用、蛋白质合成、代谢调节等生理过程
【答案】B
【解析】
【详解】A、题干中明确说明:敲除 P 基因的突变水稻,M 基因表达上升。 这说明正常情况下,P 基因会抑制 M 基因的表达;P 基因不存在时,M 基因表达就增强了,A正确;
B、从图中可以看到,镁促进蔗糖从细胞质基质运输出去,所以缺镁时,运出的蔗糖减少,导致细胞质基质中蔗糖增多,B错误;
C、镁充足时,M 基因表达受 P 基因抑制较弱,同时镁充足会反馈促进 M 蛋白的作用,叶绿体膜上的 M 蛋白数量多,Mg²⁺进入叶绿体的效率高。 镁缺乏时,M 基因的表达(受 P 基因调控)以及 M 蛋白的合成 / 活性都会下调(镁缺乏时箭头变细,说明 Mg²⁺进入叶绿体的强度降低),因此叶绿体膜上的 M 蛋白数量少,C正确;
D、镁元素是叶绿素的组成成分,参与光合作用;同时Mg²⁺可以调节RuBP酶的活性,参与代谢调节,另外蛋白质合成过程也需要镁离子参与,D正确。
5. 下列关于实验设计、操作与现象的叙述正确的是( )
A. 罗伯特森在电镜下观察细胞膜看到暗-亮-暗的三层结构,将细胞膜描述为静态的统一结构
B. 希尔在离体叶绿体悬浮液(有H2O,无CO2)中加入铁盐,光照下产生氧气和糖类
C. 低温诱导植物细胞染色体数目加倍时,卡诺氏液的作用是固定细胞形态,处理后需用体积分数为75%的酒精冲洗
D. DNA粗提取时,将新鲜的洋葱研磨液离心,取沉淀物加入预冷的酒精,静置2~3min即可出现白色丝状物
【答案】A
【解析】
【详解】A、罗伯特森在电镜下观察到细胞膜呈暗-亮-暗的三层结构,提出生物膜为蛋白质-脂质-蛋白质的三层结构模型,并将细胞膜描述为静态的统一结构,A正确;
B、希尔实验的悬浮液中无CO2,暗反应无法进行,因此光照下只能产生氧气,不能合成糖类,B错误;
C、低温诱导染色体数目加倍实验中,卡诺氏液固定细胞形态后,需用体积分数为95%的酒精冲洗,不是75%的酒精,C错误;
D、DNA粗提取时,洋葱研磨液离心后DNA溶解在上清液中,应取上清液加入预冷酒精析出DNA,沉淀物中无大量DNA,无法得到白色丝状物,D错误。
6. 软骨损伤是临床常见疾病,自身修复能力极差。研究者尝试利用诱导多能干细胞(iPS细胞)技术,将其定向分化为软骨细胞,用于修复缺损。该过程示意图如下,下列叙述正确的是( )
A. iPS细胞在体外培养时,需在培养液中添加血清,并提供95%O2和5%CO2混合气体环境
B. 利用iPS细胞诱导出机体的软骨细胞,体现了iPS细胞的全能性
C. 由iPS细胞定向分化为软骨细胞的过程中,细胞的遗传物质和mRNA种类均发生改变
D. 一定条件下,患者已分化的T细胞、B细胞也能被诱导成iPS细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、动物细胞体外培养的气体环境为95%空气和5%CO2(维持培养液的pH),并非95%O2,A错误;
B、细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能,该过程仅将iPS细胞诱导分化为软骨细胞,未体现全能性,B错误;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,该过程中细胞的遗传物质不发生改变,仅mRNA和蛋白质的种类发生改变,C错误;
D、iPS细胞可由已分化的体细胞诱导形成,T细胞、B细胞都属于已分化的体细胞,在一定条件下可被诱导为iPS细胞,D正确。
7. 为探究外来入侵植物紫茎泽兰对本地植物群落的影响,在野外设置了4个不同入侵程度(以紫茎泽兰盖度表示)的样地,调查了群落中植物的物种丰富度,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A. 群落中所有植物种群的集合构成了该地区的生物多样性
B. 中度入侵时,群落仍存在垂直结构,但水平结构可能趋于简化
C. 重度入侵时,紫茎泽兰与本地植物的种间关系主要为寄生
D. 若停止人为干预,该群落将发生初生演替,最终恢复原有物种组成
【答案】B
【解析】
【详解】A、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次,群落中所有植物种群仅是区域内生物的一部分,无法构成生物多样性,A错误;
B、所有群落都存在垂直结构和水平结构,中度入侵时物种丰富度降低,本地物种数量减少,因此水平结构可能趋于简化,但垂直结构仍然存在,B正确;
C、紫茎泽兰与本地植物都属于生产者,会共同争夺阳光、水分、无机盐等生存资源,种间关系为竞争,C错误;
D、该区域保留了原有土壤条件,甚至保留了植物的种子或其他繁殖体,停止人为干预后发生的是次生演替,且紫茎泽兰的入侵会改变群落演替的方向和速度,不一定能恢复原有物种组成,D错误。
8. 活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料。从染料废水污泥中筛选能高效降解活性黑5的假单胞杆菌,流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 培养基Ⅰ为选择培养基,除活性黑5外还需添加水、碳源、氮源以及抗生素
B. 制备培养基Ⅰ时,先调节pH后采用干热灭菌法彻底灭菌
C. 驯化后需提取菌体总RNA为模板,利用Taq酶和引物直接PCR来测定基因表达量
D. 选育出的高效降解菌需先扩大培养再接种至发酵罐
【答案】D
【解析】
【详解】A、培养基Ⅰ是选择培养基,目的是筛选能高效降解活性黑5的假单胞杆菌,所以活性黑5是唯一碳源,不需要额外添加碳源;同时假单胞杆菌能利用培养基中的营养成分合成自身所需物质,也不需要额外添加氮源;另外,这里是筛选特定细菌,不需要添加抗生素(抗生素会抑制细菌生长),A错误;
B、制备培养基时,确实需要先调节pH,但干热灭菌法主要用于耐高温的玻璃器皿、金属用具等,培养基的灭菌应该采用高压蒸汽灭菌法,干热灭菌无法彻底杀灭培养基中的微生物芽孢等,B错误;
C、要测定基因表达量,需要先提取菌体总RNA,然后通过逆转录得到cDNA,再以cDNA为模板利用Taq酶和引物进行PCR(即RT-PCR技术),不能直接用RNA作为PCR的模板,因为Taq酶只能以DNA为模板进行扩增,C错误;
D、选育出的高效降解菌在筛选出来后,数量较少,需要先进行扩大培养,获得足够的菌体量后,再接种至发酵罐进行大规模发酵或应用,D正确。
9. 健康成年人分别在早晨和下午进行相同高强度的长时间运动,运动后休息。检测其血浆醛固酮含量随时间的变化,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 运动期间,其内环境渗透压逐渐降低,从而刺激下丘脑渗透压感受器
B. 运动过程中,早晨组的血浆醛固酮含量始终高于下午组,说明早晨更适合高强度运动
C. 出汗后,垂体释放抗利尿激素增加,同时渴觉中枢兴奋
D. 若运动前口服等渗盐水,则运动后血浆醛固酮含量将比未饮水时更高
【答案】C
【解析】
【详解】A 、高强度长时间运动时,人体大量出汗,会丢失水分和部分无机盐,导致内环境渗透压升高,而非降低,进而刺激下丘脑渗透压感受器,A错误;
B、从图中可以看到,运动期间(0-60min)早晨组的血浆醛固酮含量确实始终高于下午组,但血浆醛固酮含量的高低并不能直接说明 “更适合高强度运动”,醛固酮主要作用是保钠排钾,维持血容量和渗透压平衡,其水平升高是机体应对运动应激的一种调节反应,与运动适宜性没有直接因果关系,B错误;
C、出汗导致细胞外液渗透压升高,一方面刺激下丘脑渗透压感受器,使垂体释放抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管重吸收水;另一方面,兴奋传至大脑皮层,渴觉中枢兴奋,产生渴感,主动饮水,C正确;
D、醛固酮的分泌会受血钠浓度的负反馈调节。运动前口服等渗盐水,补充了水分和钠盐,会使血钠浓度升高,从而抑制醛固酮的分泌,因此运动后血浆醛固酮含量会比未饮水时更低,而非更高,D错误。
10. 光敏色素是植物感受光信号的重要物质,具有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)两种可逆转换形态,其调控种子萌发的分子机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 光敏色素是一类分布在分生组织细胞内的色素—蛋白复合体,主要吸收红光和远红光
B. Pfr与PIF1结合后,PIF1被降解,从而抑制赤霉素合成基因的表达
C. 赤霉素促进细胞分裂和细胞伸长,通过与脱落酸协同作用调节种子萌发
D. 由图可知,植物种子的萌发过程是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的
【答案】D
【解析】
【详解】A、光敏色素是色素-蛋白复合体,主要吸收红光和远红光,其广泛分布在植物各个部位,仅在分生组织细胞中含量较高,并非只分布在分生组织细胞内,A错误;
B、由图可知,PIF1会抑制赤霉素合成基因的表达,Pfr与PIF1结合使PIF1降解后,会解除对赤霉素合成基因的抑制,促进该基因表达,B错误;
C、赤霉素主要促进细胞伸长,细胞分裂素才主要促进细胞分裂;赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发,二者为拮抗作用而非协同作用,C错误;
D、红光/远红光属于环境因素,其通过光敏色素调控相关基因的表达,进而调控赤霉素(激素)的合成与生理作用,三者共同调控种子萌发,说明种子萌发过程是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的,D正确。
11. 研究者探究口服新型益生菌制剂(LP-X)对高脂饮食诱导的胰岛素抵抗小鼠血糖稳态的影响。将生理状态一致的小鼠随机分为三组:A组(正常饮食+生理盐水)、B组(高脂饮食+生理盐水)、C组(高脂饮食+LP-X)。连续干预8周后,检测空腹血糖浓度及血浆中胰高血糖素样肽-1(GLP-1,由肠道细胞分泌,可刺激胰岛B细胞分泌胰岛素)水平,结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
各组小鼠相关指标检测结果
组别
处理方式
空腹血糖(mmol/L)
血浆GLP-1水平(pmol/L)
A
正常饮食+生理盐水
5.2
12.5
B
高脂饮食+生理盐水
9.8
8.4
C
高脂饮食+LP-X
6.1
11.8
注:数据为平均值。
A. B组小鼠血糖显著高于A组,说明高脂饮食直接抑制了胰岛B细胞合成胰岛素的能力,导致胰岛素分泌不足
B. 对比B、C两组数据可知,LP-X通过完全恢复GLP-1水平至正常值,从而使得C组空腹血糖降低至与A组无差异
C. GLP-1作为信号分子,需通过体液运输作用于胰岛B细胞,体现了细胞间的信息交流功能
D. 若进一步检测发现C组小鼠肝糖原含量显著低于B组,则推测LP-X主要通过促进肝糖原分解来降低血糖
【答案】C
【解析】
【详解】A、B组小鼠血糖高于A组是高脂饮食诱导的胰岛素抵抗导致,即靶细胞对胰岛素敏感性降低,并非直接抑制胰岛B细胞合成胰岛素,且实验未检测胰岛素合成量,无法得出该结论,A错误;
B、C组GLP-1为11.8pmol/L、空腹血糖为6.1mmol/L,与A组的12.5pmol/L、5.2mmol/L均存在差异,并未完全恢复至正常值,血糖也未与A组无差异,B错误;
C、GLP-1是肠道细胞分泌的信号分子,通过体液运输作用于胰岛B细胞,传递调节信息,体现了细胞间的信息交流功能,C正确;
D、肝糖原分解会升高血糖,若LP-X降低血糖,应是促进肝糖原合成,使C组肝糖原含量高于B组,D错误。
12. 春季花粉过敏是重庆地区高发的过敏性疾病,其发病机制及单克隆抗体药物的治疗原理如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 单抗药物通过阻断过敏原与辅助性T细胞的结合,抑制过敏反应的起始
B. 过敏原初次刺激机体时,细胞因子参与激活B细胞,使其增殖分化为浆细胞
C. 使用单抗药物后,过敏原再次进入机体时,仍能被树突状细胞特异性识别并激活辅助性T细胞
D. 肥大细胞释放的组胺作用于靶细胞后引起毛细血管扩张,该过程属于神经—体液调节
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知,单抗药物的作用是阻断辅助性T细胞分泌的细胞因子与B细胞表面细胞因子受体的结合,且过敏原无法直接与辅助性T细胞结合,需经树突状细胞摄取、处理后呈递给辅助性T细胞,A错误;
B、过敏原初次刺激机体时会引发体液免疫,B细胞的激活需要两个信号,其中辅助性T细胞分泌的细胞因子是激活B细胞的重要信号,激活后的B细胞可增殖分化为浆细胞和记忆B细胞,B正确;
C、树突状细胞属于吞噬细胞,对抗原的识别不具有特异性,C错误;
D、组胺作用于靶细胞引起毛细血管扩张的过程没有神经系统参与,不属于神经—体液调节,D错误。
13. 调节性T细胞(Treg)可维持免疫稳态,肿瘤微环境中的乳酸能促进Treg增殖,帮助肿瘤逃避免疫监视,机制如图。为探究乳酸对Treg细胞的影响,研究人员在不同乳酸浓度下培养Treg细胞,检测其细胞分裂指数,下列叙述正确的是( )
注:Treg细胞还可通过表面的CD39和CD73蛋白,将微环境中的ATP水解为腺苷,腺苷与T细胞受体结合后抑制T细胞活性。
A. Treg细胞与细胞毒性T细胞起源于骨髓造血干细胞,且均在骨髓中完成分化和成熟过程
B. 肿瘤细胞通过无氧呼吸积累的乳酸能直接抑制细胞毒性T细胞的活性,导致免疫逃逸
C. 乳酸浓度越高,Treg细胞分裂指数越大,可知乳酸浓度与Treg增殖速率始终呈正相关
D. 抑制肿瘤微环境中的CD73活性或阻断腺苷受体信号,有望成为肿瘤免疫治疗的新思路
【答案】D
【解析】
【详解】A、T细胞(包括Treg细胞和细胞毒性T细胞)起源于骨髓造血干细胞,但在胸腺中完成分化和成熟过程,而非骨髓,A错误;
B、根据题干和图示,乳酸是通过促进Treg细胞增殖,Treg细胞再通过产生腺苷、抑制性细胞因子等抑制细胞毒性T细胞活性,并非乳酸直接抑制细胞毒性T细胞活性,B错误;
C、实验仅设置了4个梯度的乳酸浓度,仅能说明在该实验浓度范围内乳酸浓度与Treg增殖速率呈正相关,无法得出“始终呈正相关”的结论,C错误;
D、抑制CD73活性可减少腺苷的生成,阻断腺苷受体信号可避免腺苷抑制T细胞活性,两种方式都能增强细胞毒性T细胞对肿瘤细胞的杀伤作用,因此有望成为肿瘤免疫治疗的新思路,D正确。
14. “共和国勋章”获得者李振声院士开创了小麦育种新方法,育种过程中涉及的部分品系如表所示。若将蓝粒小麦与普通小麦杂交,F1自交得到F2.下列说法错误的是( )
品系
普通小麦
蓝粒小麦
蓝粒单体小麦
缺体小麦
染色体组成
42W
40W+2E
40W+1E
40W
胚乳性状
种子呈白色
种子呈深蓝色
种子呈浅蓝色
种子呈白色
注:W代表来源于普通小麦的染色体,E代表来源于长穗偃麦草的染色体,40W+2E代表20对普通小麦的染色体和1对长穗偃麦草的染色体,40W+1E代表20对普通小麦的染色体和1条长穗偃麦草的染色体。
A. F1减数分裂Ⅰ前期会出现20个四分体
B. F2中得到蓝粒单体小麦的概率为1/8
C. 蓝粒单体小麦自交,能结出三种颜色的种子
D. 表中的缺体小麦属于染色体变异,最早出现在F3中
【答案】D
【解析】
【详解】A、F1染色体组成为41W+1E,即20对同源的普通小麦染色体,1条无同源的普通小麦染色体和1条无同源的E染色体。减数分裂Ⅰ前期只有同源染色体能联会形成四分体,因此仅20对同源W染色体可形成20个四分体,A正确;
B、F1减数分裂时20对同源W染色体正常分离,剩余1条W和1条E自由组合,产生配子类型及比例为20W:(20W+W):(20W+E):(20W+W+E)=1:1:1:1。蓝粒单体(40W+1E)需要不含额外W、一个含E一个不含E的配子结合,概率为1/4×1/4+1/4×1/4=1/8,B正确;
C、蓝粒单体(40W+1E)产生配子类型及比例为20W:20W+E=1:1,自交后代为40W(白色)、40W+1E(浅蓝色)、40W+2E(深蓝色),共三种颜色种子,C正确;
D、缺体小麦(40W)属于染色体数目变异,F1可产生20W类型的配子,两个20W配子结合即可得到缺体小麦,因此最早出现在F2中,D错误。
15. 人类细胞内Cas-8酶能够切割RIPK1蛋白,如图1所示。正常人体内未被切割的和被切割的RIPK1蛋白比例约为6∶4。RIPK1基因发生显性突变后,编码的RIPK1蛋白不能被Cas-8酶切割。患者因未被切割的蛋白比例失调而引发反复发作的发烧和炎症,即CRIA综合征。与该病有关的一个家族系谱图如图2所示,其中只有1位个体生殖细胞中的RIPK1基因发生了突变。不考虑X、Y染色体的同源区段,下列相关叙述正确的是( )
A. Cas-8酶断裂磷酸二酯键
B. Ⅱ-3的RIPK1突变基因来自Ⅰ-1的精细胞
C. Ⅱ-3的体内未被切割的RIPK1蛋白:被切割的RIPK1蛋白比例接近8∶2
D. Ⅱ-3和Ⅱ-4再生出一个患病男孩的概率是1/2
【答案】C
【解析】
【详解】A、Cas-8酶切割的是蛋白质,断裂的是肽键,A错误;
B、该病是显性突变导致,Ⅰ-1和Ⅰ-2都表现正常,说明二者原本都不携带突变基因,题干说明只有1个生殖细胞发生突变,突变既可能来自Ⅰ-1的精细胞,也可能来自Ⅰ-2的卵细胞,B错误;
C、根据题干信息,Ⅱ-3为杂合子(显性突变,一个正常基因、一个突变基因),默认突变基因与正常基因表达的蛋白量相同,突变基因编码的蛋白不能被切割,约占1/2;正常基因编码的蛋白约占1/2,其中未切割为1/2×6/10=3/10,切割为1/2×4/10=2/10;未切割蛋白共占1/2+3/10=8/10,切割蛋白占2/10,因此比例接近8:2,C正确;
D、Ⅱ-3为杂合子,说明该病为常染色体显性遗传病,假设Ⅱ-3基因型为Aa,Ⅱ-4为aa,生患病男孩Aa的概率=1/2×1/2=1/4,D错误。
二、非选择题:本大题共5小题,共55分。
16. 焦虑、紧张是现代生活中常见的情绪应激反应,其产生与下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴,如图1)激活及肠道菌群失调密切相关,脑—肠轴是连接肠道菌群与神经系统的重要通路。长期焦虑状态下,机体常出现腹痛、腹胀、排便频率改变、免疫力下降等症状,同时伴随皮质醇和IL-6等物质含量异常。
注:副交感神经通过乙酰胆碱介导巨噬细胞释放促炎细胞因子IL-6,IL-6影响免疫系统功能。
(1)人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为________调节,其意义是________。
(2)长期焦虑时,相关神经中枢神经元产生兴奋,此时细胞膜内侧的电位表现为________;相关神经中枢________(填“促进”或“抑制”)副交感神经的活动,使巨噬细胞释放的IL-6减少,进而导致机体免疫力下降。
(3)研究人员利用抑郁焦虑模型(CRS)小鼠开展实验,结果如图2所示(注:DCA为乳酸合成抑制剂)。通过①②③④组推测运动缓解焦虑的机制________;若假说正确,预测第⑤组非焦虑样行为持续时间比第③④组________(“长”或“短”)。
(4)酸枣仁可调节肠道菌群,使菌群发酵膳食纤维产生短链脂肪酸(SCFA),对改善焦虑有一定作用。分组检测了大鼠肠道菌群相对丰度,结果如图3所示。结合脑—肠轴机制下列推测正确的是________(不定项)。
A. 肠道菌群失衡时,厚壁菌属可能通过释放物质影响大脑功能
B. 焦虑状态下,大脑通过副交感神经抑制肠道蠕动,导致腹胀
C. 酸枣仁促进拟杆菌属增殖,从而产生SCFA,促进5-羟色胺的分泌
D. 适当补充膳食纤维和益生菌能在一定程度上改善焦虑
【答案】(1) ①. 分级 ②. 放大激素的调节效应,实现精细调控,维持机体稳态
(2) ①. 正电位 ②. 抑制
(3) ①. 运动促进机体产生乳酸,乳酸可延长非焦虑样行为持续时间,从而缓解焦虑 ②. 短 (4)ACD
【解析】
【小问1详解】
下丘脑-垂体-靶腺体的分层调控属于分级调节,该调节方式可以逐级放大激素的调节效应,形成多级调控,能精准维持激素水平和内环境稳态。
【小问2详解】
神经元兴奋时,膜电位为外负内正,因此细胞膜内侧为正电位;题干说明副交感神经可介导巨噬细胞释放IL-6,题意明确IL-6减少,说明相关神经中枢抑制了副交感神经的活动。
【小问3详解】
从实验结果可知:焦虑模型小鼠(CRS)注射乳酸、CRS小鼠跑动后,非焦虑样行为持续时间都接近正常对照,且效果相近;DCA是乳酸合成抑制剂,因此可推测运动通过促进乳酸生成来缓解焦虑;若假说成立,第⑤组DCA抑制乳酸合成,缓解焦虑效果减弱,因此非焦虑样行为持续时间比③④组更短。
【小问4详解】
A、脑-肠轴是肠道菌群和神经系统的连接通路,焦虑状态下厚壁菌属丰度升高,菌群失衡时厚壁菌属可通过释放物质影响大脑功能,A正确;
B、副交感神经兴奋会促进肠道蠕动,焦虑时中枢抑制副交感神经活动,副交感的促进蠕动作用减弱才导致腹胀,B错误;
C、从图3可知,加酸枣仁组拟杆菌属丰度显著升高,结合题干“酸枣仁调节菌群,发酵膳食纤维产生SCFA改善焦虑”,该推测合理,C正确;
D、SCFA是膳食纤维发酵的产物,补充益生菌可调节肠道菌群,因此适当补充二者能一定程度改善焦虑,D正确。
17. 三峡库区消落带每年经历周期性水淹与干旱,植被恢复难度极大。传统人工修复多采用“均匀条带种植”模式,但存活率低、水土保持功能弱。
研究表明,植被自然恢复会形成两类空间分布格局(简称斑图):一是“大核斑图”,由少数大斑块和大量小斑块组成;二是“匀散斑图”,无明显大斑块,小斑块分布在小尺度上看似随机,大尺度上密度均匀。相关数据如下表。
植被模式
水淹存活率(%)
土壤侵蚀量(g·m-2·a-1)
局部破坏恢复时间(年)
均匀条带(人工)
31.2
86.5
2.1
大核斑图
75.8
32.7
3.5
匀散斑图
89.4
21.3
6.8
(1)退水后的自然恢复属于________(初生/次生)演替。
(2)根据上表分析,三种模式中生态系统抵抗力稳定性最高的是________,判断依据是________。
(3)进一步研究发现,大核斑图中存在一种“吞噬效应”:在环境胁迫下,小斑块内的资源(如养分、水分)会逐渐耗散并被大斑块吸收,导致小斑块消亡而大斑块持续扩张。请结合“吞噬效应”,解释大核斑图模式水淹存活率远高于均匀条带模式的原因________。
(4)下列关于消落带生态修复的说法,错误的是________。(不定项)
A. 消落带植物必须同时具有耐水淹与耐干旱的适应性特征
B. 修复时应优先选择外来速生树种,快速提高植被覆盖率
C. 斑块化修复能提高生物多样性,为不同生物提供生态位
D. 消落带生态系统的主要功能是涵养水源和保持水土
E. 大核斑图中,大斑块的存在为整个系统提供了“种子库”,有利于灾后恢复
F. 匀散斑图一旦遭到局部破坏,能快速通过周围斑块的扩张实现恢复
(5)基于本研究结果,某同学提出三峡消落带生态修复的策略应为:“彻底清除现有植被,人工重建匀散斑图模式”。请结合一项生态工程基本原理,评价该方案是否科学并解释________。
【答案】(1)次生 (2) ①. 匀散斑图 ②. 匀散斑图水淹存活率最高、土壤侵蚀量最低,抵抗外界干扰能力最强
(3)水淹是环境胁迫,大核斑图的吞噬效应让小斑块的养分、水分等资源向大斑块集中;大斑块资源充足、规模更大,抗水淹能力显著强于均匀条带,因此水淹存活率更高
(4)
BF (5)
不科学,该方案违背了生态工程的自生原理
【解析】
【小问1详解】
退水后消落带保留原有土壤条件,且存在植物的种子、繁殖体等,次生演替的起点是保留土壤条件与繁殖体的环境,因此属于次生演替。
【小问2详解】
生态系统抵抗力稳定性指抵抗干扰、保持自身稳定的能力。表格数据显示,匀散斑图水淹存活率89.4%最高、土壤侵蚀量21.3g・m⁻²・a⁻¹最低,抵御水淹与水土流失的干扰能力最强,因此抵抗力稳定性最高。
【小问3详解】
题干明确 “吞噬效应” 是环境胁迫下,小斑块资源被大斑块吸收、小斑块消亡、大斑块扩张。水淹属于强环境胁迫,大斑块集中资源后抗逆性提升,远优于人工均匀条带的分散种植模式,存活率更高。
【小问4详解】
A、消落带周期性水淹与干旱,植物需同时耐水淹、耐干旱,A正确;
B、外来速生树种易造成生物入侵,破坏本地生态平衡,不可优先选择,B错误;
C、斑块化修复形成多样微环境,提升生物多样性,提供不同生态位,C正确;
D、消落带紧邻库区,核心生态功能是涵养水源、保持水土,D正确;
E、大斑块存活能力强,可作为种子库,助力灾后系统恢复,E正确;
F、表格显示匀散斑图局部破坏恢复时间6.8年,恢复速度慢,无法快速修复,F错误。
【小问5详解】
自生原理核心是利用生态系统自我组织、自我调节能力,依托原有生物与环境开展修复。该方案彻底清除现有植被,破坏适应环境的物种库与土壤条件;完全人工重建成本高、稳定性差,违背自生原理,因此不科学。
18. 高温胁迫会导致粮食减产。科研人员将水稻叶绿体中编码光反应关键蛋白(D1蛋白)的基因psbA转入水稻染色体DNA上,人为建立D1蛋白的补充途径,获得了高温胁迫下产量显著提高的纯合R品系水稻。
(1)光反应关键蛋白(D1蛋白)通常与光合色素结合形成位于类囊体薄膜上的光合复合体,推测该复合体的作用是________。
(2)从遗传育种角度分析,科研人员通过将psbA基因转入细胞核而非转入叶绿体建立D1蛋白补充途径的优点是________。
(3)为证明实验中R品系水稻细胞中表达的D1蛋白能正确定位到类囊体薄膜上,设计下表实验,请在横线处将过程补充完整。
组别
实验材料
温度条件
实验处理
检测指标
1
野生型水稻
________
加入胶体金标记的D1蛋白抗体
________
2
R品系水稻
高温
注:胶体金在电子显微镜视野下呈小黑点,与周围浅色的生物组织背景形成极其鲜明的反差,可以用于识别和计数。
科研人员通过该实验证实了D1蛋白的定位正确,支持此结论的实验结果应为________。
【答案】(1)吸收、传递和转化光能
(2)相比细胞质遗传,核遗传能更稳定地遗传
(3) ①. 高温 ②. 类囊体膜上胶体金的数量\分布情况 ③. R品系水稻中类囊体薄膜上胶体金的数量显著高于野生型水稻
【解析】
【小问1详解】
光合色素的核心功能是吸收、传递光能,而与D1蛋白等关键蛋白结合形成的光合复合体,位于类囊体薄膜上,是光反应的场所,可将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能,因此该复合体的作用为吸收、传递和转化光能。
【小问2详解】
psbA基因为叶绿体基因,属于细胞质基因,细胞质遗传具有母系遗传、后代性状不出现固定分离比的特点,遗传稳定性差。 将基因转入细胞核,遵循细胞核遗传规律,后代性状遗传更稳定,便于育种与性状保持,因此核遗传更具优势。
【小问3详解】
本实验目的是验证高温下R品系水稻 D1蛋白的正确定位,实验自变量为水稻类型,温度需保持一致且为高温胁迫条件。胶体金标记D1蛋白抗体,可特异性结合D1蛋白,电子显微镜下可观察类囊体膜上胶体金的数量与分布,以此判断 D1蛋白定位。R品系转入psbA基因,建立了D1蛋白的补充途径,高温下D1蛋白表达量更高,因此类囊体膜上结合的抗体更多,胶体金数量显著高于野生型,证明D1蛋白定位正确。
19. Leber遗传性视神经病变(LHON)与线粒体DNA中的C基因(C-)突变和常染色体上的H基因(H-)突变都有关(显隐性未知)。已知C基因和H基因双突变时才会引发LHON。其中C基因编码线粒体电子传递链中的蛋白,H基因的表达产物mt-TyrRS是一种酶,如图1所示。
(1)图1中的化合物1能直接为生命活动供能,它的结构可以简写成________。结合图2推测H基因和C基因突变引起LHON的发病机制,从①到④中选择合适的变化,完善发病机制。甲、乙分别是:________、________。
①电子传递链相关蛋白的翻译过程受阻②电子传递链相关蛋白的转录过程受阻③细胞坏死④细胞凋亡
(2)对某LHON家系患病情况如图3,检测部分个体H基因的结果如下表。据此推测,突变的H基因(H-)为________(①显性/②隐性)遗传。以H+/H-代表H基因的等位基因。若该家系的Ⅱ-1与基因型为C+H+H-的女性婚配,则后代患病的概率为________。
家系个体
Ⅰ-2
Ⅱ-1
Ⅱ-2
H基因的等位基因种类
1
1
2
(3)LHON患者的症状主要表现为视力下降,较少累及其他组织和细胞。最可能的原因是________。(单选)
A. 视神经细胞高度分化且不可再生
B. 视神经细胞对能量缺陷敏感度更高
C. 其他组织细胞没有C基因和H基因
D. 其他组织细胞不表达C基因和H基因
(4)一对同卵双胞胎携带相同线粒体致病基因(C-)可发病情况截然不同,已知患病的那个人长期吸烟而另一个不吸烟。从表观遗传的角度分析,原因是________。
【答案】(1) ①. A−P~P~P ②. ① ③. ④
(2) ①. 隐性 ②. 0
(3)B (4)
吸烟诱导了H基因甲基化,导致H基因不能正常表达,和线粒体致病基因共同作用,导致患病
【解析】
【小问1详解】
能直接为生命活动供能的化合物是ATP,结构简式为A−P~P~P。 H 基因表达产物mt‑TyrRS 是酶,参与翻译过程;H 基因突变→酶活性降低→电子传递链相关蛋白的翻译过程受阻(①),即甲为①。C 基因突变→电子传递链功能下降→供能不足→视神经细胞凋亡(④),即乙为④。
【小问2详解】
Ⅰ‑2、Ⅱ‑1只有1种H等位基因(纯合),Ⅱ‑2有2种(杂合)且表型正常,说明突变H‑为隐性,只有纯合才可能致病。患病需C与H双突变。Ⅱ‑1为C+H+H+(线粒体正常、H纯合正常);女性为C+H+H。后代线粒体均来自母亲(C+正常),H基因型为H+H+、H+H,无C与 H双突变个体,故患病概率为0。
【小问3详解】
A、高度分化不可再生不是 “只累及视神经” 的核心原因,A错误;
B、LHON病因是供能不足,视神经细胞对能量缺陷更敏感,更易受损,B正确;
C、几乎所有体细胞都含 C、H 基因,C错误;
D、其他细胞也可表达这两个基因,只是敏感度不同,D错误。
【小问4详解】
表观遗传:DNA序列不变,基因表达与表型发生可遗传变化。一对同卵双胞胎携带相同线粒体致病基因(C-)可发病情况截然不同,已知患病的那个人长期吸烟而另一个不吸烟,原因是吸烟诱导了H基因甲基化,导致H基因不能正常表达,和线粒体致病基因共同作用,导致患病。
20. CRISPR/Cas9是应用最广泛的基因组编辑技术,使用该技术,需要向要进行编辑的细胞加入以下组分:人工设计的gRNA和核酸酶Cas9.研究团队利用CRISPR/Cas9系统对水稻SBE酶的SBE基因进行定点突变,部分操作过程如图所示。
(1)gRNA表达盒是为了让植物细胞能表达出有功能的gRNA,结合图推测,大量获取靶点DNA片段采用的技术是________。构建的gRNA表达盒中相关元件的正确排序:启动子→________(填序号)。(gRNA骨架编码序列是编码gRNA上与Cas9蛋白结合的序列)
①gRNA骨架编码序列②突变前SBE基因的部分序列③突变后SBE基因的部分序列④Cas9基因序列⑤终止子⑥终止密码子
(2)为提高农杆菌转化效率,CRISPR/Cas9-MH重组载体的T-DNA上只能保留必要的DNA序列。LB、RB分别是T-DNA的左右边界,请在下图中标出它们的位置并标注。(如,)
(3)步骤Ⅱ的培养基不仅要保证水稻细胞营养,还要筛选细胞再诱导发育成植株,培养基成分除生长所需的营养物质外,还需添加________、________(依次写具体的物质名称)。
(4)若靶点选的是SBE基因的启动子序列,想要探究基因编辑后植株的内源SBE基因是否被转录,应检测________分子的有无。需用________植株为阴性对照,用已知能成功关闭SBE基因的突变体植株为阳性对照。
【答案】(1) ①. PCR(聚合酶链式反应) ②. ②→①→⑤
(2) (3) ①. 卡那霉素 ②. 植物激素
(4) ①. SBE基因的mRNA ②. 正常(未进行基因编辑的)水稻
【解析】
【小问1详解】
PCR(聚合酶链式反应)技术,这是分子生物学中用于快速扩增特定DNA片段的常用技术,能在体外大量复制目标DNA。gRNA表达盒中相关元件的正确排序:启动子→②突变前SBE基因的部分序列→①gRNA骨架编码序列→⑤终止子,启动子启动转录,首先需要结合靶点的序列(也就是突变前SBE基因的部分序列),然后是gRNA骨架编码序列来形成有功能的gRNA,最后终止子来结束转录过程。
【小问2详解】
农杆菌转化时,T-DNA是从LB和RB之间的序列整合到植物基因组中,所以要将目的基因元件包含在LB和RB之间。
【小问3详解】
载体上带有Kanr(卡那霉素抗性基因)在培养基中添加这种抗生素,可以筛选出成功导入重组载体的水稻细胞。植物组织培养中,需要添加植物激素(生长素和细胞分裂素),通过调节二者的比例,诱导愈伤组织再分化形成根和芽,发育成完整植株。
【小问4详解】
判断基因是否被转录,需要检测转录的产物也就是mRNA,如果检测到对应的mRNA,说明该基因发生了转录。阴性对照需要选择没有经过基因编辑的正常植株,这样可以和基因编辑后的植株形成对比,验证实验结果。
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